CN104717740A - 收集与训练定位数据的方法、装置与系统 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种收集与训练定位数据的方法、装置与系统。该方法包括接收上报基站检测到的信号强度、发射信号的基站标识、以及上报基站标识；以上报基站标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；以被上报基站标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；如果是，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定被上报基站的位置和多基站指纹数据，并将其上报给定位系统；如果不是，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将位置与被上报基站的标识封装为位置数据上报给定位系统；查询每个上报基站的位置并形成单基站指纹数据上报给定位系统。本公开提高了定位系统的定位精度。

Description

收集与训练定位数据的方法、装置与系统

技术领域

本公开涉及移动互联网，特别地，涉及一种收集与训练定位数据的方法、装置与系统。

背景技术

WIFI（Wireless Fidelity，无线相容性认证）定位由于其成本低廉、定位精准、结构简单而成为目前定位系统的热门之选。WIFI定位技术是基于802.11协议的一种定位技术，其核心是利用在城市中广泛布置的WIFI热点，用新兴的WIFI移动设备，为不断增长的位置服务市场提供更高的定位有效性和精确度。它能够弥补GPS（Global Positioning System，全球定位系统）在复杂的室内环境，如机场大厅、展厅、仓库、超市、图书馆、地下停车场等复杂环境中的定位能力，也能够提供室内室外的融合定位能力。

目前，很多定位技术提供厂商已经开始了利用WIFI提供位置服务的产品探索，目前iPhone和安卓系统的定位服务均内置了WIFI方式。同GPS相比，WIFI定位在城市的可用性、室内的准确性、反应时间以及成本投入等方面均有明显的改进，并且只需要软件完成，在用户中获得了广泛的支持。

WIFI是基于802.11协议族的通信技术。伴随LTE（Long TermEvolution，长期演进）的发展和WLAN（Wireless Local Area Networks，无线局域网络）移动网络的融合，运营商的WIFI无线城市建设纷纷上马，WIFI和移动网络、固定网络一起组成了一个涵盖有线接入、中距离无线接入、移动接入的一个三维网络。和基站一样，WIFI也是由运营商掌握的基础接入能力之一。大量的WLAN热点除了在数据接入方面可以发挥作用外，在辅助运营商自己的WIFI定位平台上也可加以利用。在一般的WIFI定位平台中，都需要利用终端事先对WIFI信号的分布情况进行采集，采集的目的是确定信号在不同地域的分布特征，以便在用户请求进行定位时根据信号特征进行计算。

WIFI信号强度RSSI（Received Signal Strength Indicator，接收信号强度）是一个WLAN终端在某一位置接收某一AP（Access Point，接入点）的信号强度，其计算公式如下：

$\mathrm{RSSI}\left[\mathrm{dBm}\right]=10*\log \left(\frac{\mathrm{receivedpowerinwatt}}{0.001\mathrm{wat}}\right)---\left(1\right)$

无线信道易受到环境的影响，在室内，由于有较多的障碍和遮挡，RSSI受到的噪音比室外大。影响无线信道的因素主要包括多径衰落、干扰、障碍物、物体移动以及空气中的温度和湿度等。

由于噪音的存在，RSSI值是不稳定的，即使对于同一AP的同一测量位置，获得的RSSI也是不断变化的，它会在一个小的区间内不断波动，如图1所示。

尽管在RSSI的测量中存在噪声，但由于信噪比依然很高，所以只要掌握了RSSI值和位置之间的关系，RSSI仍然可以被用于确定终端的位置。

根据AP的位置信息，基于经验模型计算RSSI和相应AP距离之间的关系，最终确定被测量点的位置信息。使用三边计算方式，通过参考点与几个AP的距离的关系推导出参考点位置，也就是三个圆环的交叉，如图2所示。圆心为AP的位置，圆的半径为经过传播模型推算出来的距离。

比较常用的室内损耗模型有Rappaort提到的模型，如下式：

Pr=Pt-PL(d)=Pt-PL(d₀)-10nlog(d/d₀)-FAF  （2）

在上式中，Pr为用户接收的信号强度，Pt为AP的发射功率，PL(d)为距离AP为d处的路径衰减，PL(d0)为距离AP为d0处的路径衰减，n为路径损耗系数，FAF为遮蔽因子，d0为常量。

另外,Fingerprinting（指纹技术）也被称为信号地图。这种技术通过离线训练阶段创建信号强度数据库，在进行定位时，将终端从不同AP获取的RSSI值作为位置相关的参数，与已经保存在数据库中的RSSI值做匹配运算，使用匹配算法，最终确定终端的位置信息。这类技术包括两个阶段：

第一阶段，离线训练阶段。在系统提供某个地区的定位功能之前，使用终端在该地区不同地点采集来自不同AP的RSSI值、以及测量点的位置信息，保存在数据库中，作为原始指纹信息数据库。

第二阶段，实时定位阶段。一个终端在提供指纹定位功能的地区，将获取到的所有AP的RSSI值发至定位系统，定位系统将该终端的所有RSSI值与数据库中的RSSI值进行匹配运算，通过一定的匹配算法，得到终端位置信息并最终将结果发送至终端，如图3所示。

指纹技术的关键是建立参考点的信号强度与位置的关系。但是由于WLAN所处的室内环境复杂，AP信号在到达待定位设备的过程中可能会有衰减、反射、衍射、多径和散射等许多现象，导致接收到的信号强度并不是稳定的。

可见，这种通过终端进行采集的方法受环境影响较大，而且终端采集的定位样点数目有限，从而限制了定位平台对用户的定位精度。

发明内容

本公开鉴于以上问题中的至少一个提出了新的技术方案。

本公开在其一个方面提供了一种收集与训练定位数据的方法，其增加了定位系统的数据来源，提高了定位系统的定位精度。

本公开在其另一方面提供了一种收集与训练定位数据的装置，其增加了定位系统的数据来源，提高了定位系统的定位精度。

本公开在其又一方面提供了一种收集与训练定位数据的系统，其增加了定位系统的数据来源，提高了定位系统的定位精度。

根据本公开，提供一种收集与训练定位数据的方法，包括：

接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

在本公开的一些实施例中，基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据的步骤包括：

将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置；

将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据。

在本公开的一些实施例中，根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置的步骤包括：

根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

选取以上报基站为圆心以距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

在本公开的一些实施例中，查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统的步骤包括：

将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

根据本公开，还提供了一种收集与训练定位数据的装置，包括：

信息接收单元，用于接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

数据平均单元，用于以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

判断单元，用于以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

多基站位置与指纹获取单元，用于如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

单基站位置获取单元，用于如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

单基站指纹获取单元，用于查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

在本公开的一些实施例中，多基站位置与指纹获取单元包括：

多基站位置获取子单元，用于将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统，接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置，将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

多基站指纹获取子单元，用于将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据；

多基站数据上报子单元，用于将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

在本公开的一些实施例中，单基站位置获取单元包括：

距离计算子单元，用于根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

位置选取子单元，用于选取以上报基站为圆心以距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

在本公开的一些实施例中，单基站指纹获取单元包括：

定位请求发送子单元，用于将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

位置接收子单元，用于接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

数据上报子单元，用于将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

根据本公开，还提供了一种收集与训练定位数据的系统，包括WIFI定位系统、多个上报基站、多个被上报基站以及前述实施例的收集与训练定位数据的装置。

在本公开的技术方案中，由于运营商自有基站通过对采集到的其他运营商的基站的无线信号进行分析得出其他运营商基站的位置信息，同时利用运营商自有基站和其他运营商基站的位置信息、以及运营商自有基站上报的信号强度信息形成基站指纹数据，并将位置数据与指纹数据存储到WIFI定位系统中，增加了现有WIFI定位系统中的指纹数据与位置数据，进而在用户进行定位时可以显著提升系统的定位精度。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本公开的进一步理解，构成本申请的一部分。在附图中：

图1是RSSI随时间波动的示意图。

图2是三边计算方法示意图。

图3是现有技术中实时定位的流程示意图。

图4是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的方法的流程示意图。

图5是本公开的总体架构示意图。

图6是本公开数据分析与训练的流程示意图。

图7是本公开中单基站指纹计算的示意图。

图8是本公开中单基站三角训练的示意图。

图9是本公开多基站处理的示意图。

图10是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的装置的结构示意图。

图11是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的系统的结构示意图。

具体实施方式

下面将参照附图描述本公开。要注意的是，以下的描述在本质上仅是解释性和示例性的，决不作为对本公开及其应用或使用的任何限制。除非另外特别说明，否则，在实施例中阐述的部件和步骤的相对布置以及数字表达式和数值并不限制本公开的范围。另外，本领域技术人员已知的技术、方法和装置可能不被详细讨论，但在适当的情况下意在成为说明书的一部分。

本公开的目的是利用运营商建成的WIFI热点所能接收到的WIFI信号数据来丰富运营商WIFI定位系统的数据来源，进而提高WIFI定位系统的定位精确度、提高用户的使用感知。

在整个无线环境中会包括各个运营商部署的多个WIFI热点，即，多个AP，也即下述实施例中的上报基站与被上报基站。但是，针对某一运营商而言，只有由其部署的基站才可以将其接收到的信号上报到网络侧，这些采集周围无线信号的基站称为上报基站，上报基站根据采集到的无线信号获得所接收信号的基站ID和基站的MAC地址以及接收信号的强度，其中可以将基站ID与基站MAC地址的哈希值作为基站的标识，被检测到发射信号的基站称为被上报基站。此外，运营商在部署这些上报基站时即清楚地知道这些上报基站的位置信息，因此可以预先将这些上报基站的位置信息存储到WIFI定位系统中用于定位。

图4是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的方法的流程示意图。

如图4所示，该实施例可以包括以下步骤：

S402，接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

具体地，某一运营商部署的上报基站实时检测周围的无线信号，根据检测到的无线信号获知发射这些无线信号的基站的标识，并且计算出接收到的每个无线信号的信号强度。上报基站将自身的基站标识、检测到的被上报基站的标识以及检测到的来自被上报基站的信号强度发送至收集与训练定位数据的装置，以对所接收到的数据进行训练。

S404，以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

由于在一段时间内可能会接收到来自同一上报基站的多组数据，为了防止瞬时数据的不稳定，可以采用递归平均或算术平均等算法对设定一段时间的数据进行平均。

S406，以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

由于WIFI热点部署的不均匀性，可能有些地方热点较少而有些地方的热点又较多，针对这两种情况可以采用不同的处理方法，因此需先判断被上报基站是被几个基站所上报。

S408，如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

如果被上报基站为多个基站所上报，则表明被上报基站处于WIFI热点较多的区域，由于每个上报基站的位置已知并且已经存储在WIFI定位系统中，因此WIFI定位系统可以利用诸如三角定位等算法根据多个上报基站的位置计算出被上报基站的位置，再根据多个上报基站接收到的来自同一被上报基站的信号强度形成多基站指纹数据，以便于用户在实现定位时进行匹配。

S410，如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

如果被上报基站为一个基站所上报，则表明被上报基站处于WIFI热点较少的区域。此时可以根据唯一的上报基站的位置信息以及上报基站接收到的来自被上报基站的信号强度一起确定被上报基站的位置。

S412，查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

在该实施例中，由于运营商自有基站通过对采集到的其他运营商的基站的无线信号进行分析得出其他运营商基站的位置信息，同时利用运营商自有基站和其他运营商基站的位置信息、以及运营商自有基站上报的信号强度信息形成基站指纹数据，并将位置数据与指纹数据存储到WIFI定位系统中，增加了现有WIFI定位系统中的指纹数据与位置数据，进而在用户进行定位时可以显著提升系统的定位精度。

进一步地，在步骤S408中，基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据的步骤可以包括：

将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置；

将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据。

具体地，由于WIFI定位系统已知每个上报基站的具体位置，因此可以三角算法计算出被上报基站的位置，例如，可以针对同一被上报基站，可以取三个信号最强的上报基站的位置作为三角形的三个点，计算出的三角形的重心即为被上报基站的位置。

进一步地，在步骤S410中，根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置的步骤可以包括：

根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

选取以上报基站为圆心以距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

进一步地，在步骤S412中，查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统的步骤可以包括：

将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

具体地，由于WIFI定位系统预先存储了各个上报基站的位置信息，因此在接收到上报基站的标识后，可以根据其标识找到相应的位置信息，并将查询到的位置信息反馈给收集与训练定位数据的装置，再将上报基站接收到的平均后的被上报的信号强度与上报基站的位置信息一起作为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

上述实例通过对运营商自有基站在运行过程中所能采集到的无线信号进行计算分析，从而获得不同地点的无线信号数据，能够用于提高定位平台的精度。

接下来通过一个具体实例对本公开的技术方案作进一步的说明。

图5是本公开的总体架构示意图。

如图5所示，为利用运营商自有AP（即前述实施例中的基站）获得的数据进行定位计算，需要建设一个包括AP采集单元、数据轮询模块、数据分析计算模块及WIFI定位系统的互相配合的体系。在该体系中：

（1）WIFI定位系统

提供用户接口，接收用户上报定位请求并返回定位结果；接收数据更新请求，进行信息存储。

（2）数据轮询模块

以一定的时间间隔向管理的运营商AP查询当前接收到的WIFI信号信息；将查询获取到的WIFI信号信息定期传送到数据分析计算模块。

（3）AP采集单元

对于一些功能比较完善的AP，其本身可以提供当前接收到的其他AP信号的信息查询，AP采集单元就是AP自身。

AP采集单元还可以是一个基于AP的嵌入式操作系统的数据接口程序，它负责将AP接收到的无线信号存储在内存中，并提供访问接口供其他设备查询。

（4）数据分析计算模块

接收和存储数据轮询模块上传的数据，例如，可以以上报基站为主键按照时间顺序进行存储。

存储和更新运营商自己的基站的精确地点信息、MAC地址和基站ID串。其中，MAC地址基本上是唯一的，把MAC地址与基站ID进行哈希计算后可以获得一个可认为唯一的基站标识，即，本公开实施例中提及的基站的标识。

进行多基站三角训练与多基站指纹训练：遍历所有接收数据，找出具有同样哈希值的被上报基站，比对上报时间，可以选择最新的一段时间内的上报数据，如有多次上报，可以对上报的信号强度取平均数。对找出来的数据获取其上报基站的信息，对于同一被上报基站，如果仅有一个上报基站，则进行下述的单基站三角分析处理，否则，将多个上报基站的标识封装到定位请求中并发送到WIFI定位系统，以计算该被上报基站的位置。例如，遍历所有数据获得的上报基站数据为“基站1：-65dB；基站2：-77dB；基站3：-75dB”，该被上报基站的mac+ssid串为“axxxx”，则数据分析计算模块先将“基站1的mac+ssid：-65dB；基站2的mac+ssid：-77dB；基站3的mac+ssid：-75dB”作为定位请求发送给WIFI定位系统，假设WIFI定位系统返回的定位结果为（39.5434，116.8756），则数据分析计算模块封装一条被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统，该位置数据为“基站axxx，地点（39.5434，116.8756）”。并且数据分析计算模块封装一条多基站指纹数据上报给WIFI定位系统，该多基站指纹数据为“地点（39.5434，116.8756），指纹信号：基站1的mac+ssid：-65dB；基站2的mac+ssid：-77dB；基站3的mac+ssid：-75dB”。

进行单基站三角训练：对多基站三角训练遗留下的数据进行，选取一个上报基站，获得上报基站在一段时间内上报的信号强度，针对每个被上上报基站分别进行算术平均计算。根据算术平均后的信号强度估算每个被上报基站到上报基站的距离，以上报基站为圆心，该距离为半径，随机选取圆内或圆上的某点为该被上报基站的位置。假设WIFI返回的定位结果为（39.5434，116.8756），数据分析计算模块封装一条被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统，该位置数据为“基站axxx，地点（39.5434，116.8756）”。

进行单基站指纹分析：在完成多基站指纹分析后，对接收数据中所有的上报基站进行单基站指纹计算。以每个唯一的基站标识为索引，查找该基站一段时间内的上报数据，将被上报的信号强度作算术平均，再从WIFI定位系统中查找出本上报基站的实际位置信息，封装成一条单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

向WIFI定位系统上报分析和计算后的定位基站数据。

发起并从WIFI定位系统接受定位结果。

上述数据分析与训练过程的流程如图6所示。

该流程主要包括两部分：一个是以实时数据采集上报为主的数据采集流程，另一个是以数据的批量分析计算、上传到WIFI定位系统为主的数据处理流程。

如图6所示，可以包括以下步骤：

S602，AP采集单元接收周围其他WIFI AP发射的信号；数据轮询模块周期性地访问负责管理的AP采集单元，获取WIFI AP信号后统一上报到数据分析计算模块。

S604，数据分析计算模块接收数据轮询模块上报的采集数据并按规则存储。

以上流程为实时处理流程，系统可以根据实际情况设置数据上报的时间间隔。

S606，数据分析计算模块对积累一段时间间隔内的数据进行分析计算，如需要获取一组信号所对应的位置，则访问WIFI定位系统请求定位。

S608，WIFI定位系统返回定位结果。

S610，数据分析计算模块处理完本批次所有数据后将处理结果上传到WIFI定位系统。

接下来，对上述实施例中提及的单基站指纹、单基站三角训练、多基站指纹以及多基站三角训练进行详细的说明。

（a）单基站指纹计算

单基站指纹计算是使用上报基站接收到的周边其他基站信号的组合作为上报基站点的信号指纹，当用户定位时如果上报的信号组合与此组合达到匹配，即，用户上报的基站标识组合中至少包括单基站指纹中所包含的基站标识，则可认为用户当前位置在上报基站的覆盖范围内。

图7是本公开中单基站指纹计算的示意图。

如图7所示，实线所示的三角形表示上报基站，虚线所示的三角形表示被上报基站。当某个定位客户在定位请求中出现的定位请求数据为“基站1的mac+ssid：-65dB；基站2的mac+ssid:-85dB；基站3的mac+ssid：-75dB”时，定位系统就可以通过指纹匹配将此用户的位置匹配到该上报基站的覆盖范围内的某点。

（b）单基站三角训练

单基站采集到的信号数据也可用于三角定位算法，三角定位算法需要推算参与计算的基站的位置，可利用上报基站获得的信号强度信息推算其他基站的大概位置，再利用此位置在用户发起定位请求的时候计算用户的位置。

图8是本公开中单基站三角训练的示意图。

如图8所示，上报基站接收到的基站1的信号强度为-65dB，假设可以推算为基站1在以上报基站为圆心，20m为半径的圆内或圆上的某个位置。上报基站接收到的基站2的信号强度为-85dB，假设可以推算为基站2在以上报基站为圆心，60m为半径的圆内或圆上的某个位置。上报基站接收到的基站3的信号强度为-75dB，假设可以推算为基站3在以上报基站为圆心，40m为半径的圆内或圆上的某个位置。某次用户请求定位的数据中包含了基站1、基站2和基站3，就可以使用推算出来的位置去计算用户当前位置了。具体地，可以利用三角算法，即，基站1、基站2与基站3所构成的三角形的重心即为用户当前所在的位置。

（c）多基站指纹计算与多基站三角训练

当有多个运营商的基站密集部署在某个地点的时候，可以使用上报基站接收到的其他基站的信号进行反推确定其他基站的位置，从而用于定位的时候使用。

图9是本公开多基站处理的示意图。

如图9所示，当多个上报基站收到同一个被上报基站的信号，进行信号反推并拼装后可获得的数据组合为“基站1的mac+ssid：-65dB；基站2的mac+ssid：-75dB；基站3的mac+ssid：-85dB”时,可以采用三角定位算法确定该被上报基站的位置，例如，将基站1、基站2与基站3作为三角形的三个点，该三角形的重心即为被上报基站的位置。将上报基站的位置与基站1、基站2、基站3接收到的信号强度一起构成多基站指纹数据。

本领域普通技术人员可以理解，实现上述方法实施例的全部和部分步骤可以通过程序指令相关的硬件来完成，前述的程序可以存储于一计算设备可读取存储介质中，该程序在执行时，执行包括上述方法实施例的步骤，而前述的存储介质可以包括ROM、RAM、磁碟和光盘等各种可以存储程序代码的介质。

图10是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的装置的结构示意图。

如图10所示，该实施例中的装置1000可以包括信息接收单元1002、数据平均单元1004、判断单元1006、多基站位置与指纹获取单元1008、单基站位置获取单元1010和单基站指纹获取单元1012。其中，

信息接收单元1002，用于接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

数据平均单元1004，用于以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

判断单元1006，用于以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

多基站位置与指纹获取单元1008，用于如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

单基站位置获取单元1010，用于如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

单基站指纹获取单元1012，用于查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

在该实施例中，由于运营商自有基站通过对采集到的其他运营商的基站的无线信号进行分析得出其他运营商基站的位置信息，同时利用运营商自有基站和其他运营商基站的位置信息、以及运营商自有基站上报的信号强度信息形成基站指纹数据，并将位置数据与指纹数据存储到WIFI定位系统中，增加了现有WIFI定位系统中的指纹数据与位置数据，进而在用户进行定位时可以显著提升系统的定位精度。

进一步地，多基站位置与指纹获取单元可以包括多基站位置获取子单元、多基站指纹获取子单元和多基站数据上报子单元。其中，

多基站位置获取子单元，用于将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统，接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置，将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

多基站指纹获取子单元，用于将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据；

多基站数据上报子单元，用于将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

进一步地，单基站位置获取单元可以包括距离计算子单元和位置选取子单元。其中，

距离计算子单元，用于根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

位置选取子单元，用于选取以上报基站为圆心以距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

进一步地，单基站指纹获取单元可以包括定位请求发送子单元、位置接收子单元和数据上报子单元。其中，

定位请求发送子单元，用于将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

位置接收子单元，用于接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

数据上报子单元，用于将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

图11是本公开一个实施例的收集与训练定位数据的系统的结构示意图。

如图11所示，该实施例中的系统1100可以包括WIFI定位系统1102、多个上报基站1104、多个被上报基站1106以及收集与训练定位数据的装置1108。其中，收集与训练定位数据的装置1108可以通过前述实施例实现。每个上报基站可以接收多个被上报基站发射的信号，每个被上报基站也可以被多个上报基站所上报。

上述实施例利用运营商部署的WLAN热点AP可以将AP接收到的周边无线信号发送给WIFI定位系统，WIFI定位系统利用接收到的无线信号进行训练计算后可以实现对定位精度的提高。

本说明书中各个实施例均采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同和相似的部分可以相互参见。对于装置实施例而言，由于其与方法实施例基本相似，所以描述的比较简单，相关之处可以参见方法实施例部分的说明。

本公开上述实施例引入了基站作为信号的采集单元，并提出了高精度的采集方法，引入基站作为信号采集单元的优点包括：

（1）提高了精确度，基站位置在安装时可以进行精确的测量获得，以此为基准点采集的数据精确度明显提高。

（2）增加了数据来源，使整个WIFI定位系统的数据能够以更快的速度获得完善。

虽然已参照示例性实施例描述了本公开，但应理解，本公开不限于上述的示例性实施例。对于本领域技术人员显然的是，可以在不背离本公开的范围和精神的条件下修改上述的示例性实施例。所附的权利要求的范围应被赋予最宽的解释，以包含所有这样的修改以及等同的结构和功能。

Claims (9)

1.一种收集与训练定位数据的方法，其特征在于，包括：

接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

2.根据权利要求1所述的收集与训练定位数据的方法，其特征在于，所述基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据的步骤包括：

将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置；

将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据。

3.根据权利要求1所述的收集与训练定位数据的方法，其特征在于，所述根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置的步骤包括：

根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

选取以上报基站为圆心以所述距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

4.根据权利要求1所述的收集与训练定位数据的方法，其特征在于，所述查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统的步骤包括：

将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

5.一种收集与训练定位数据的装置，其特征在于，包括：

信息接收单元，用于接收上报基站检测到的每个无线信号的信号强度、发射每个无线信号的基站的标识、以及上报基站的标识；

数据平均单元，用于以上报基站的标识为索引，对具有相同基站标识的被上报的信号强度进行平均；

判断单元，用于以被上报基站的标识为索引，判断该被上报基站是否被多个基站所上报；

多基站位置与指纹获取单元，用于如果为多个基站所上报，则基于多个上报基站和平均后的被上报的信号强度确定该被上报基站的位置数据和多基站指纹数据，并将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统；

单基站位置获取单元，用于如果为一个基站所上报，则根据平均后的被上报的信号强度和上报基站确定被上报基站的位置，并将被上报基站的位置与被上报基站的标识封装为被上报基站的位置数据上报给WIFI定位系统；

单基站指纹获取单元，用于查询每个上报基站的位置，并形成单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

6.根据权利要求5所述的收集与训练定位数据的装置，其特征在于，所述多基站位置与指纹获取单元包括：

多基站位置获取子单元，用于将接收到同一被上报基站所发射无线信号的多个上报基站的基站标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统，接收WIFI定位系统返回的该被上报基站的位置，将被上报基站的标识与被上报基站的位置封装为被上报基站的位置数据；

多基站指纹获取子单元，用于将被上报基站的位置、多个上报基站的标识以及平均后的相应被上报的信号强度封装为多基站指纹数据；

多基站数据上报子单元，用于将被上报基站的位置数据和多基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

7.根据权利要求5所述的收集与训练定位数据的装置，其特征在于，所述单基站位置获取单元包括：

距离计算子单元，用于根据平均后的被上报的信号强度估算被上报基站到上报基站之间的距离；

位置选取子单元，用于选取以上报基站为圆心以所述距离为半径的圆上或圆内的任一点作为被上报基站的位置。

8.根据权利要求5所述的收集与训练定位数据的装置，其特征在于，所述单基站指纹获取单元包括：

定位请求发送子单元，用于将上报基站的标识携带到定位请求中发送至WIFI定位系统；

位置接收子单元，用于接收WIFI定位系统返回的上报基站的位置；

数据上报子单元，用于将上报基站的位置、相应被上报基站的标识以及平均后的被上报的信号强度封装为单基站指纹数据上报给WIFI定位系统。

9.一种收集与训练定位数据的系统，其特征在于，包括WIFI定位系统、多个上报基站、多个被上报基站以及权利要求5-8中任一项所述的收集与训练定位数据的装置。